【文档说明】北京市第一○一中学2024-2025学年高二上学期期中考试数学试题 Word版含解析.docx,共(24)页,1.724 MB,由小赞的店铺上传
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北京一零一中2024—2025学年度第一学期期中考试高二数学(本试卷满分120分,考试时间100分钟)命题:高二数学备课组审稿:贺丽珍一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.点(0,1)P到直线10xy−−=的距离等于()
A.22B.1C.2D.2【答案】C【解析】【分析】直接利用点到直线的距离公式求解即可.【详解】点(0,1)P到直线10xy−−=的距离等于()22011211−−=+−.故选:C2.椭圆2214xy+=的离心率为()A.2B.12C.32D.233【答案】C
【解析】【分析】利用椭圆方程求出,,abc,借助离心率公式计算即可.【详解】因为2214xy+=,所以2222241abcab===−,解得213abc===,故离心率为32cea==.故选:C.3.如图,在四面体OABC中,OAa=,OBb=,OCc=.点M,N分别为棱O
C,AB的中点,则MN=()A.111222abc−−+B.111222abc−−−C.111222abc++D.111222abc+−【答案】D【解析】【分析】由MNONOM=−,再结合三角形法则即可求解.【详解】()1122MNONOMOAOBOC=−=+−,11
1222abc=+−,故选:D4.在正方体1111ABCDABCD−中,,EF分别为CD和11AB的中点,则异面直线AF与1DE.所成角的余弦值是()A.0B.35C.45D.255【答案】B【解析】【分析】建立空间直角坐标系,转化为求解两向量夹角的余弦值即可.【详解】设正方体棱长为2,建立如图
所示的空间直角坐标系,则1(0,0,2),(0,1,0),(2,0,0),(2,1,2)DEAF,1(0,1,2),(0,1,2)DEAF=−=,则111143cos,555DEAFDEAFDEAF−===−,由异面直线AF与1DE.所成角
为锐角,则余弦值面直线AF与1DE.所成角的余弦值为35.故选:B.5.若直线1l:()1210axy−++=与直线2l:310xay+−=平行,则a=()A.3B.2−C.3或2−D.3或1【答案】A【解析】【分析】
根据给定条件,利用两直线平行的充要条件列式计算即得.【详解】由直线1l:()1210axy−++=与直线2l:310xay+−=平行,得12131aa−=−,所以3a=.故选:A6.在长方体1111ABCDABCD−中,13,2,1ABBCAA===,则二面角1DBCD−−的余弦值为()A.
55B.255C.1010D.31010【答案】D【解析】【分析】画出长方体1111ABCDABCD−,1DCD为二面角1DBCD−−所成的平面角,求出1cosDCD的值即可得出答案.【详解】长方体1111ABCDA
BCD−中,13,2,1ABBCAA===,110CD=,BCCD⊥,BC⊥平面11DCCD,1CD平面11DCCD,1BCCD⊥,又平面1DBC平面BCDBC=,1DCD为二面角1DBCD−−所成的平面角,113310cos1010CDDCDCD===,所以二面角1DB
CD−−的余弦值为31010.故选:D.7.对于直线l:20mxym+−=,下列说法不正确的是()A.l恒过定点(2,0)B.当2m=−时,l不经过第二象限C.l的斜率一定存在D.当3m=时,l的倾斜角为60°【答案】D【解
析】【分析】利用直线过定点的求法判断A,利用直线的斜截式,结合其与坐标的交点判断B,将直线方程化为斜截式可判断C,利用直线的斜率与倾斜角的关系判断D,从而得解.【详解】对于A,直线l:20mxym+−=,可化为()20mxy−+=,当2x=时,0y=,所
以直线l过点()2,0,故A正确;对于B,当2m=−时,直线l为240xy−++=,即24yx=−,其斜率是2,与坐标轴的交点分别是(2,0)和(0,4)−,因此直线过一、三、四象限,不过第二象限,故B正确.对于C,直线l方程
可化为2ymxm=−+,斜率为m−,一定存在,故C正确;对于D,当3m=时,直线l的斜率为3−,倾斜角为120,故D错误;故选:D.8.若直线1axby+=经过点()cos,sinM,则()A.22111ab+B.221
11ab+C.221ab+D.221ab+【答案】D【解析】【分析】由点()cos,sinM可知点M在单位圆上运动,由题意可得直线和单位圆有公共点,借助圆心到直线的距离与半径的关系可求.【详解】因为22sincos1+=,所以点M在单位圆221x
y+=上,因为直线过点M,所以直线和单位圆有公共点,所以圆心到直线的距离2211dab=+,可得221ab+,故选:D.9.在平面直角坐标系xOy中,动点(),Pxy到两个定点()10,2F−,()20,2F的距离之积等于12,化简得曲线C:222449xyy++=+
,下列结论不正确的是()A.曲线C关于x轴对称B.x的最大值为3C.12PFPF+的最小值为43D.OP的最大值为4【答案】B【解析】【分析】令xx=−可判断A;结合条件利用基本不等式可判断B;将曲线方程进行变形,结合
换元法与二次函数的性质可判断C;利用两点间的距离公式,结合2y的范围可判断D.【详解】对于A:方程222449xyy++=+中的y换成y−方程不变,所以曲线C关于x轴对称,故A正确;对于B:由题意,得()
222494xyy=+−+,令29ty=+,则229yt=−,3t,所以()()22224944529xttttt=−−+=−++=−−+,因为当且仅当2t=,25y=−时,29x=,此时才有3x=,但显然25y=−不成立,所以x不可能取得3这个值,故B错误;对于
C:由题意得1212PFPF=,所以1212221243PFPFPFPF+==,当且仅当1223PFPF==时,等号成立,故C正确;对于D:因为()2224940xyy=+−+,即22494yy++,则4281280yy−−,解得2016y,因
为()2222222494494OPxyyyyy=++++=+=−−,而2925y+,295y+,249416y+−,此时20x=,所以4OP,即OP的最大值为4,故D正确,故选:B.10.如图,棱长为2的正方体1111ABCDABCD−中,点M为11BC的中点.动点N满足1A
NADAA=+,,()0,1.给出下列四个结论:①平面1CAN⊥平面1BDA;②设直线MN与平面11DDAA所成角为,则cos的取值范围是50,3;③设1DA平面1CMAP=,则三棱
锥1MBDP−的体积为29;④以11DDA△的边1DA所在直线为旋转轴,将11DDA△旋转,则在旋转过程中,1MD的取值范围是1,13.其中正确结论的个数是()A.1B.2C.3D.4【答案】D【解析】【分析】①如图建立坐标系,求出平面1CAN与平面1
BDA法向量,即可判断两平面关系;②由坐标系可求出sin表达式,后由表达式几何意义可得其范围,即可得cos范围;③由空间几何知识可得点P位置,后由题可得1DMBS,由空间向量知识可得点P到平面1DMB距离,即可
得三棱锥1MBDP−的体积;④由题可得1D轨迹,画出平面图,由圆外一点到圆上点距离最值可得1MD的取值范围.【详解】①如图建立以D为原点的空间直角坐标系,则()()()()()()1110,0,02,0,02,0,22,2,00,2,20,0,2DAABCD,,,,,.则(
)()()112,0,00,0,2,2,0,2ADAAAD=−==−,,()2,0,2AN=−,()12,2,2AC=−,()()12,2,02,0,2DBDA==,.设平面1CAN法向量为𝑛1⃗
⃗⃗⃗=(𝑥1,𝑦1,𝑧1),则111111112202220ANnxzACnxyz=−+==−++=,取()1,,n=−.设平面1BDA法向量为()2222,,nxyz=,则2221222
220220ANnxyACnxz=+==+=,取()21,1,1n=−−.注意到120nn=+−−=,则①平面1CAN⊥平面1BDA,故①正确;②由①可得()()112,2,20,2,2BC
,,则()1,2,2M,又()()22,0,222,0,2DNDAANN=+=−−,则()12,2,22MN=−−−.又平面11DDAA的法向量可取()30,1,0n=,则()()()32222321sin112441112nMNnMN==
=−++−−+−+.注意到()22112−+−表示点(),()()0,1,到点1,12S的距离.如下图所示,则当(),与S无限接近时,()221102−
+−;当(),无限接近()00,或()10,时,()2215124−+−,则()22192111,sin,1243−+−+,则25cos1sin0,
3=−.故②正确;③如图,连接1,MCMA,过1A作MC平行线1AN,则N为AD中点,1,,,ANCM四点共面,连接1AD,则1AD与1AN交点即为P.注意到11DAP与ANP相似,则11111222,0,333ADDPAPADNA
AP====−,则42,0,33DPDAAP=+=.()()11,2,22,2,2DMDB==,,设平面1DMB的法向量为()4444,,nxyz=,则4444414442202220nDMxyznDBxyz=++==
++=,取()40,1,1n=−,则点P到平面1DMB距离为:4422332DPndn===,又1111111112222444四边形DMBABCDSSBCAB====.则111112223339MBDPPMBDDMBVVdS−−==
==,故③正确.④连接111,,ADADBC,设11ADADE=,1BC中点为F.由题可得11ADAD⊥,则1D轨迹为以E为圆心,以1122AD=为半径在平面11ADCB上的圆.又M在平面11A
DCB上的射影为1FC中点G,则2211MGDMGD=+,因11222MGBF==,则21112MDGD=+.如下列平面图,连接EF,则1EFCB⊥,则22132422EGGFEF=+=+=.则如图,当E,H()1D,G三点共线时,1GD最短,为322222−=;当G,E,I(
)1D三点共线时,1GD最长,为3252222+=.则221215211132222MD=++=,即1MD的取值范围是1,13.故④正确.故选:D【点睛】关键点睛:对于较复杂立体几何问题,常建立坐标系,
将空间中点,线,面关系,角度,距离转化为空间向量表达式.二、填空题共6小题,每小题5分,共30分.11.如果直线50xay+−=与直线370xy−+=互相垂直,则实数a的值是______.【答案】3【解析】【分析】
由题设条件,可利用两直线垂直的条件建立方程13(1)0a+−=,解此方程即可得出a的值.【详解】因为直线50xay+−=与直线370xy−+=互相垂直,所以121213(1)0AABBa+=+−=,解得3a=.故答案为:
3.12.已知圆2240xyxm+−−=的面积为π,则m=__________.【答案】3−【解析】【分析】根据圆的面积求出圆的半径,利用圆的标准方程求出半径即可列方程求解.【详解】圆2240xyxm+−−=化为标准方程为:22(2)4xym−+=+,圆的面积为2S=ππr=,圆的半径
为1r=,41m+=,解得3m=−.故答案为:3−13.过点2()1,M−的直线l与圆C:()()223425xy++−=交于A,B两点,C为圆心,当ACB最小时,直线l的方程是______.【答案】30xy−+=【解析】【分析】根据给定条件,判断直线l与圆C的位置关系
,求出直线CM的斜率,再利用直线的点斜式方程求解即可.【详解】点2()1,M−在圆C:22(3)(4)25xy++−=的内部,则直线l和圆相交,当ACB最小时,圆心(3,4)C−到直线l的距离最大,此时直线ABCM⊥,直线CM的斜率4213(1)CMk−==−−−−,因此直
线l的斜率为1,所以直线l的方程为21yx−=+,即30xy−+=.故答案为:30xy−+=14.已知椭圆2221(02)4xybb+=,左右焦点分别为1F,2F,过1F的直线l交椭圆于A,B两点,若22||BFAF+的最大值为6,则b的值是______.【答案】2【解析】【分析】根据
椭圆定义,结合通径的性质求解22||BFAF+的最值,列方程即可求解.【详解】由02b可知,焦点在x轴上,∵过1F的直线l交椭圆于A,B两点,∴2211||48BFAFBFAFa+++==,∴22||8BFAFAB+=−.当AB
垂直x轴时|𝐴𝐵|最小,22||BFAF+值最大,此时2ABb=,∴268b=−,解得2b=.故答案为:√215.如图,长方形ABCD中,2AB=,4BC=,E为BC的中点,现将BAE沿AE向上翻折到PAE△的位
置,连接PC,PD,在翻折的过程中(从初始位置开始,直到点B再次落到平面ACD内),点P到平面ACD距离的最大值为______,PD的中点F的轨迹长度为______.【答案】①.2②.2π2【解析】【分析】第一空,直观想象翻折过程中点P
的运动轨迹,结合点面距离的定义判断得所求为PQ,从而得解;第二空,利用平行线的传递性,将问题等价于点G的轨迹长试,从而得解.【详解】第一空:过P作PQAE⊥交AE于Q,易知当PQ⊥平面ACD时,点P到平面ACD距离取得最大值PQ,因为在APEV中,2APAB==,2EPBE==,90
APEABE==,所以22AE=,22222APEPPQAE===;第二空,取PA的中点G,连接,,GFGEFC,则1//,2GFADGFAD=,又1//,2ECADECAD=,则,GFEC平行且相等,四边形ECFG是平行四边形,所以点F的轨迹与点G
的轨迹形状完全相同.过G作AE的垂线,垂足为H,则G的轨迹是以H为圆心,1222HGPQ==为半径的半圆弧,从而PD的中点F的轨迹长度为2π2.故答案为:2;2π2.16.已知直线l:30kxyk−−+=与O:229xy+=相交于A,
B两点,Q为弦AB的中点.给出下列三个结论:①弦AB长度的最小值为25;②点Q的轨迹是一个圆;③若点3(,0)2C−,点3(,3)2D−,则不存在点Q使得π2CQD=;其中所有正确结论的序号是___
___.【答案】①③【解析】【分析】求出直线l过的定点,再利用圆的性质求出弦长最小值判断①;利用圆的性质求出点Q的轨迹判断②;判断两圆的位置关系判断③即可得答案.【详解】直线l:(1)30kxy−−+=过定点(1,3)M,O:229xy+=的圆心(0,0)O,半径3
r=,显然点M在O内,||2OM=,对于①,当ABOM⊥时,弦AB长度最小,最小值为222||25rOM−=,①正确;对于②,当Q与,OM都不重合时,OQMQ⊥,则点Q在以线段OM为直径的圆上,当Q与,OM之一重合时,点Q也在以线段OM为直径的圆上,此圆圆心113(,)22O,半径为1,
而直线l不包含过点M且垂直于x轴的直线,即点Q的坐标不能是(1,0),所以点Q的轨迹是以线段OM为直径的一个圆,除点(1,0)外,②错误;对于③,以点3(,0)2C−与3(,3)2D−为直径端点的圆的圆心233(,)22O−,半径为32,而123
||212OO=+,即以CD为直径圆和以OM为直径的圆相离,点Q在以CD为直径的圆外,因此不存在点Q使得π2CQD=,③正确,所以所有正确结论的序号是①③.故答案为:①③【点睛】关键点点睛:命题③,确定以CD为直径的圆和以OM为直径的圆相离是解决问题的关键.三、解答题共4小题,共
50分.解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程.17.如图,在四棱锥PABCD−中,底面ABCD为正方形,PA⊥平面ABCD,2PAAB==.的(1)求证:平面PAB⊥平面PBC;(2)求平面PAB与平面PC
D夹角的余弦值;(3)求点B到平面PCD的距离.【答案】(1)证明见解析;(2)22;(3)2.【解析】【分析】(1)根据给定条件,利用线面垂直的性质判定及面面垂直的判定推理即得.(2)建立空间直角坐标系,求出平面PA
B与平面PCD的法向量,再利用面面角的向量求法求解.(3)利用空间向量求出点到平面距离.【小问1详解】在四棱锥PABCD−中,PA⊥平面ABCD,BC平面ABCD,则PABC⊥,由底面ABCD为正方形,得ABBC⊥,而,,PAABAPAAB=平面PAB,因此⊥BC平面PAB,而BC
平面PBC,所以平面PAB⊥平面PBC.【小问2详解】由PA⊥平面ABCD,,ABAD平面ABCD,得PAAB⊥,PAAD⊥,又ABAD⊥,则直线,,ABADAP两两垂直,以A为原点,直线,,ABADAP分别为,,xyz轴建立空间直角坐标系,如图,由2PAAB==,则(0
,0,0),(2,0,0),(2,2,0),(0,2,0),(0,0,2)ABCDP,()()()2,0,0,0,2,2,0,2,0DCPDBC==−=,设平面PDC的法向量(),,nxyz=,则20220nDCxnPDyz===−=,令1
y=,则1,0zx==,所以()0,1,1n=为平面PDC的一个法向量,由⊥BC平面PAB,得()0,2,0BC=为平面PAB的一个法向量,设平面PAB与平面PCD夹角为,则22coscos,222nBCnBCnBC
====,所以平面PAB与平面PCD夹角的余弦值为22.【小问3详解】由(2)知,平面PCD的一个法向量为()0,1,1n=,()2,0,2PB=−,所以点B到平面PCD的距离||22|2|nPBdn===.18.已知圆C过点()1,4E和点()3,2F,且圆心在直
线430xy−=上,直线1l过点()1,0A.(1)求圆C的方程;(2)若1l与圆C相切,求1l的方程;(3)若1l与圆C相交于P,Q两点,线段PQ的中点为M,1l与2l:220xy++=的交点为N,求证:AMAN为定值.【答案】(1)22(3)(4)4xy−+−=;(2)1x=或3430xy
−−=;(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)设出圆心坐标,借助两点间距离公式求出圆心和半径即可得圆C的方程.(1)按直线l1的斜率存在与否分类,借助点到直线的距离公式求解即可.(2)设出直线1l的方程,求
出点,MN的坐标,再利用两点间距离公式计算即得.【小问1详解】设圆心(,)Cab,由圆心在直线430xy−=上及点()1,4E和点()3,2F都在圆C上,得2222430(1)(4)(3)(2)ababab−=−+−=−+−,即4301abab−=−=−,解得34ab==,
即(3,4),||2CCE=,所以圆C的方程为22(3)(4)4xy−+−=.【小问2详解】当直线1l的斜率不存在时,点(3,4)C到直线1x=的距离为2,直线1l与圆C相切,方程为1x=;当直线1l的斜率存在,设直线1l为(1)y
kx=−,即kxyk0−−=,圆心(3,4)C到直线1l的距离等于半径2,即2|34|21kkk−−=+,解得34k=,方程为3430xy−−=,所以直线1l方程是1x=或3430xy−−=.小问3详解】由(2)知,直线1l的斜率必定存在,且不为0,其方程为:kxyk
0−−=,由2200xykxyk++=−−=,解得2221321kxkkyk−=+=−+,即223(,)2121kkNkk−−++,又直线CM与1l垂直,则直线CM所在的直线方程为14(3)yxk−=−
−,由14(3)ykxkyxk=−−=−−,解得2222431421kkxkkkyk++=++=+,即22224342(,)11kkkkMkk+++++,【因此222222224342223(1)()(1)()112121kkkkkkAMANkkk
k+++−=−+−+−++++22222131·16121kkkkk++=+=++.所以AMAN为定值.19.羡除是《九章算术》中记载的一种五面体.如图,五面体ABCDEF是一个羡除,其中四边形ABCD与四边形ADEF均为等腰梯形,且///
/EFADBC,4=AD,2,10EFBCABED====,M为AD中点,平面BCEF与平面ADEF交于EF.(1)求证://BM平面CDE;(2)已知点Q是线段AE上的动点,从条件①、条件②中选择一个作为已知,求直线MQ与平面ABE所成角的正弦值的最大
值.条件①:平面ADEF⊥平面ABCD;条件②:23EC=.【答案】(1)证明见解析;(2)427.【解析】【分析】(1)证明四边形BCDM为平行四边形,利用线面平行的判定定理即可证明;(2)若选条件①,则需先证,,MPMNAD两两垂直,进而建立空间直角坐标系,利用向量法表示出MQ与平面ABE
所成角的正弦值,借助二次函数即可解决;若选条件②,取MD的中点G,连接,EGCG,证明得到平面ADEF⊥平面ABCD,进而转化为条件①的解题过程.【小问1详解】因为//ADBC,且M为AD中点,所以//MDBC又因4=AD,2AB=,且M为AD
中点,所以MDBC=,所以四边形BCDM为平行四边形,所以//CDBM,又因为BM平面CDE,CD平面CDE,所以//BM平面CDE.【小问2详解】若选条件①:平面ADEF⊥平面ABCD,取BC的中点N,取EF的中点P,
连接,MNMP,因为四边形ABCD与四边形ADEF均为等腰梯形,所以MPAD⊥,MNAD⊥,因为平面ADEF⊥平面ABCD,且平面ADEF平面ABCDAD=,MP面ADEF,所以MP⊥平面ABCD,因为MN平面ABCD,所以MPMN
⊥,所以,,MPMNAD两两垂直.故以M为原点,以,,MNMDMP所在直线分别为,,xyz轴,建立如图所示的空间直角坐标系;因为4=AD,2,10EFBCABED====,所以()()()()0,0,0,0,2,0,3,1,0,0
,1,3MABE−−,所以()3,1,0AB=,()0,3,3AE=,因为点Q是线段AE上的动点,所以()0,3,3,(0)AQAE==,所以()()(0,2,0)0,3,30,32,3MQ
MAAE=+=−+=−,为设平面ABE的法向量为(),,nxyz=,则nABnAE⊥⊥,即·30·330nABxynAEyz=+==+=,令3x=,则3,3yz=−=,所以平面ABE的法向量为()3,
3,3n=−,设直线MQ与平面ABE所成角,则()()()()22222332336sincos,1323333211823MQnMQnMQn−−+====−++−+−+,结合二次
函数的知识可知:当13=时,直线MQ与平面ABE所成角的正弦值的最大值为6427212=.若选条件②:23EC=,取MD的中点G,连接,EGCG,因为四边形ABCD与四边形ADEF均为等腰梯形,且4=AD,2,10EFBCABED=
===,所以3,3EGCG==,在GCE中,222CGGECE+=,所以CGGE⊥.所以二面角EADC−−为直二面角,所以平面ADEF⊥平面ABCD,又平面ADEF平面ABCDAD=,MP面ADEF,所以MP⊥平面ABCD,因MN平面ABCD,所以MPMN⊥,所以,,MPMNAD两两垂
直.故以M为原点,以,,MNMDMP所在直线分别为,,xyz轴,建立如图所示的空间直角坐标系;因为4=AD,2,10EFBCABED====,为所以()()()()0,0,0,0,2,0,3,1,0,0,1,3MA
BE−−,所以()3,1,0AB=,()0,3,3AE=,因为点Q是线段AE上的动点,所以()0,3,3,(0)AQAE==,所以()()(0,2,0)0,3,30,32,3MQMAAE=+=−
+=−,设平面ABE的法向量为(),,nxyz=,则nABnAE⊥⊥,即·30·330nABxynAEyz=+==+=,令3x=,则3,3yz=−=,所以平面ABE的法向量为()3,3,3n=−,设直线MQ与平面ABE所成角,则()()()()22222332336sinco
s,1323333211823MQnMQnMQn−−+====−++−+−+,结合二次函数的知识可知:当13=时,直线MQ与平面ABE所成角的正弦值的最大值为6427212=.【点睛】方法点睛:计算线面角,一般有如下几种方法:(1)利用面面垂直的性质定理,得到线面垂
直,进而确定线面角的垂足,明确斜线在平面内的射影,即可确定线面角;(2)在构成线面角的直角三角形中,可利用等体积法求解垂线段的长度h,从而不必作出线面角,则线面角满足sinhl=(l为斜线段长),进而可求得线面角;(3)建立
空间直角坐标系,利用向量法求解,设a为直线l的方向向量,n为平面的法向量,则线面角的正弦值为sincos,an=.20.已知集合N2nTaan=(nN,4n),若()12,,,nxxx=与()1
2,,,nyyy=满足1212,,,,,,nnnxxxyyyT=,且kkxyk−=(1,2,,kn=),则称集合nT可分,称,为nT的一个分法.(1)已知()()
,6,,,1,,,xyzuvw是4T的一个分法,试写出x,y,z,u,v,w的值;(2)若集合nT可分,证明:集合nT的分法一定有偶数个;(3)判断5T,6T是否可分.若可分,写出共有几种分法,并推出所有的分法;若不可分,说
明理由.【答案】(1)247453xuzuvw======,,,,,(2)证明见解析;(3)答案见解析;【解析】【分析】(1)由题可得x与u的值,后由题可得v的可能值,讨论后可得答案;(2)证明集合nT的任意一种分法,与另一种分法相互对应即可;(3)由题
可得1niiy=表达式,利用1niiy=为整数,可完成判断.后利用列举法结合(2)中结论可推出所有分法.【小问1详解】由题及集合互异性,可知()1,2,3,,kkxykn=,互不相同.则112xx−==,624uu−==.因38yvy−=
,,则385vv+,又v1,2,4,则3v=或5.若336vyv==+=,与题意不符,则538vyv==+=.此时,1到8中还剩下3与7,则73zw==,.综上,247453xuzuvw======,,,,,;【小问2详解】证明:若nT可分,则存在(
)12,,,nxxx=与()12,,,nyyy=满足1212,,,,,,nnnxxxyyyT=,且kkxyk−=(1,2,,kn=).下面证明:若,()
()()1212,,,,,,nnxxxyyy==,为nT的一个分法,则11,()()()1121221,21,,2121,21,,21nnnynynynxnxnx=+−+−+−=+−+−+−,也为nT的一个分法,且与,不同.因(
)1,2,3,,N2,N,4kknxyknTaannn==,,则()21211,2,3,,N2,N,4kknnxnyknTaannn+−+−==,.又因()1,2,3,,kkxykn
=,互不相同,则()21211,2,3,,kknxnykn+−+−=,互不相同.结合()()21211,2,3,,kkkknynxxykkn+−−+−=−==,则11,为nT的一个分法.又因21n+为奇数,则2121kkkknxxnyy+−+−,.若21kkxyn+=+,因212
1,22kkkknknkxykxy++++−===,则要使此时的kkxy,存在,则k为奇数,当k为偶数时,2121kkkknxynyx+−+−,.则11,为nT的一个分法,且与,不同.则对nT的任意一种分法,,存在一种不
同分法11,与其相互对应,则集合nT的分法一定有偶数个;【小问3详解】由题,()11123221nniiiixynnn==+=++++=+,又kkxyk−=(1,2,,kn=),则()()11111212322nnnniiiiiiiinnxyy
ny====++=+++++=+.则()()()1113122124nniiiinnnnynny==+++=+=.因1niiy=为正整数,则()31nn+能被4整除.当5n=时,()3180nn+=能被4整除,则5T可分;当6n=时,()31114nn+=不能被4整除,
则6T不可分.设点(),nnxy,其中()5Nnnxynnn−=,,则()55,xy有()()()()()10,59,48,37,26,1,,,,5种可能性.又由(2)分析可知,对于()55,xy的一种可能性,()5511,
11yx−−也为一种可能性,则要求5T的所有分法,只需求出()55,xy为()()()10,59,48,3,,的情况.I若()()55,10,5xy=,则()44,xy有()()()8,47,36,2,,3种可能性,i当
()()44,8,4xy=,则()33,xy有()()9,66,3,2种可能性,若()()33,9,6xy=,则()()22,3,1xy=,()11,xy不存在;若()()33,6,3xy=,则()()22,9,7xy=,()()11,2,1xy=;ii当()()44,7,3xy=,则()33
,xy有()()9,64,1,两种可能性,若()()33,9,6xy=,则()()22,4,2xy=,()11,xy不存在;若()()33,4,1xy=,则()()22,8,6xy=,()11,xy不存在;iii当()()44,6,2xy=,则(
)44,xy有()()7,44,1,2种可能性,若()()33,7,4xy=,则()()22,3,1xy=,()()11,9,8xy=;若()()33,4,1xy=,则()()22,9,7xy=,()11,xy不存在;II若()()55,9,4xy=,则()44,xy有()()()()10
,67,36,25,1,,,4种可能性,i当()()44,10,6xy=,则()33,xy有()()8,55,2,2种可能性,若()()33,8,5xy=,则()()22,3,1xy=,()11,xy不存在;若()()33,5,2xy=,则()()22,3,1xy=,
()()11,8,7xy=;ii当()()44,7,3xy=,则()33,xy有()()8,55,2,2种可能性,若()()33,8,5xy=,则()22,xy不存在;若()()33,5,2xy=,则()()22,8,6xy=,()11,xy不
存在;iii当()()44,6,2xy=,则()33,xy有()()()10,78,57,4,,3种可能性,若()()33,10,7xy=,则()()22,3,1xy=,()11,xy不存在;若()()33,8,5xy=,则()()22,3,1xy=或()5,3,()11,xy不存在;若
()()33,7,4xy=,则()()22,8,6xy=,()11,xy不存在;iv当()()44,5,1xy=,则()33,xy有()()10,76,3,2种可能性,若()()33,10,7xy=,则()()22
,8,6xy=,()()11,3,2xy=;若()()33,6,3xy=,则()()22,10,8xy=,()11,xy不存在;III若()()55,8,3xy=,则()44,xy有()()()()10,69,56,2,5,1,,4种可能性,此时,()()555511,11,yxxy−−=
,又当()44,xy为()()10,69,5,时,()4411,11yx−−为()()5,1,6,2,则只需要讨论()()10,69,5,两种可能性.i当()()44,10,6xy=,则()33,xy有()()()7,45,24,1,,3种可能性,若()()33,7,4
xy=,则()22,xy不存在;若()()33,5,2xy=,则()()22,9,7xy=,()11,xy不存在;若()()33,4,1xy=,则()()22,7,5xy=或()9,7,()11,xy不存在;ii当()()44,9,5xy=,则()33,xy有()()(
)10,77,4,4,1,3种可能性,若()()33,10,7xy=,则()()22,6,4xy=,()()11,2,1xy=;若()()33,7,4xy=,则()22,xy不存在;若()()33,4,1xy=,则()22,xy不存在.综上可知结合(2)中分析可知:当()()2,9,6,8,
10,1,7,3,4,5==;()()9,3,7,6,10,8,1,4,2,5==;()()8,3,5,10,9,7,1,2,6,4==;()()3,8,10,5,9,2,6,7,1,4==;()()2,6,
10,9,8,1,4,7,5,3==;()()10,4,8,7,6,9,2,5,3,1==;()()3,10,7,9,6,2,8,4,5,1==;()()4,10,9,5,7,3,8,6,1,2==;()()9,5,4
,10,7,8,3,1,6,2==;()()10,7,4,6,8,9,5,1,2,3==时,,为5T的一种分法,共10种分法.【点睛】关键点睛:本题关键为读懂题意.第二问要证明分法为偶数,可分析分法表达式奇偶性,也可证明任何一种分法与另一种分法互相对应;第三问,列
举时应按照一定的顺序或规律,以避免遗漏.